Лабораторная работа №8
Модель TCP/AQM
Кадров Виктор Максимович
Российский университет дружбы народов имени
Патриса Лумумбы, Москва, Россия
29 марта 2025
Цель работы
Исследовать модель TCP/AQM с помощью программы xcos и
OpenModelica.
Задание
- реализовать модель TCP/AQM в xcos;
- реализовать модель TCP/AQM в OpenModelica;
- построить графики динамики изменения размера TCP окна и размера
очереди;
- построить фазовые портреты.
Теоретическая часть
$$
\dot{W}(t) = \frac{1}{R} - \frac{W(t)W(t-R)}{2R} K Q(t-R)
$$
$$
\dot{Q}(t) =
\begin{cases}
\frac{NW(t)}{R} - C, & Q(t) > 0, \\
\max \left( \frac{NW(t)}{R} - C, 0 \right), & Q(t) = 0.
\end{cases}
$$
Реализация модели в xcos
В меню Моделирование, Задать переменные окружения зададим значения
переменных.
Ввод переменных окружения
Реализация модели в xcos
Для реализации введем выражение, определяющее Q̇(t), в блок
Expression.
Изменение параметров блока
“Expression”
Реализация модели в xcos
Установим начальные значения в блоках интегрирования.
Изменение параметров блоков
интегрирования
Реализация модели в xcos
Изменение параметров блоков
интегрирования
Реализация модели в xcos
Изменение параметров блока “Continuous
fix delay”
Реализация модели в xcos
Параметры моделирования
Реализация модели в xcos
Изменим параметры генерирующих устройств, изменим цвет графиков,
масштаб. Так же у блока CSCOPE ставим параметр
refresh period = 100.
Параметры блока “CSCOPE”
Реализация модели в xcos
Параметры блока “CSCOPXY”
Реализация модели в xcos
Модель TCP/AQM в xcos
Результаты моделирования в xcos при C = 1
Запустим моделирование и получим следующие графики.
Динамика изменения размера TCP окна
W(t)(красная) и размера очереди Q(t)(черная) в xcos. C = 1
Результаты моделирования в xcos при C = 1
Фазовый портрет показывает наличие автоколебаний параметров системы —
фазовая траектория осциллирует вокруг своей стационарной точки.
Фазовый портрет (W, Q) в xcos. C =
1
Реализация модели в xcos
Измененные переменные
окружения
Результаты моделирования в xcos при C = 0.9
Динамика изменения размера TCP окна
W(t)(красная) и размера очереди Q(t)(черная) в xcos. C =
0.9
Результаты моделирования в xcos при C = 0.9
Фазовый портрет (W, Q) в xcos. C =
0.9
Реализация модели в OpenModelica
Реализация модели TCP/AQM в
OpenModelica
Реализация модели в OpenModelica
Параметры симуляции в
OpenModelica
Результаты моделирования в OpenModelica при C = 1
Динамика изменения размера TCP окна
W(t)(синяя) и размера очереди Q(t)(красная) в OpenModelica. C =
1
Результаты моделирования в OpenModelica при C = 1
Фазовый портрет (W, Q) в OpenModelica. C
= 1
Реализация модели в OpenModelica
Измененные параметры симуляции в
OpenModelica. С = 0.9
Результаты моделирования в OpenModelica при C = 0.9
Динамика изменения размера TCP окна
W(t)(синяя) и размера очереди Q(t)(красная) в OpenModelica. C =
0.9
Результаты моделирования в OpenModelica при C = 0.9
Фазовый портрет (W, Q) в OpenModelica. C
= 0.9
Выводы
Мы исследовали модель TCP/AQM с помощью программы xcos и
OpenModelica.